sesion 1 de procesos unitarios

7/24/2019 Sesion 1 de Procesos Unitarios

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OPERACIONES Y PROCESOS UNITARIOS

Profesor: Carlos Vsquez


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PROCESOS


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OPERACIN UNITARIA

Ejemplo:

FILTRACION.

DESTILACION.

CENTRIFUGACION.

TRITURACION.

SECADO.

AGITACION.

EVAPORACION, etc


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PROCESO UNITARIO

Ejemplo:

OXIDACION.

COMBUSTION.

FERMENTACION.

HIDROGENACION.ELECTROLISIS.

POLIMERIZACION. ,


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PROCEDIMIENTO PARA CALCULAR EL BALANCE DE MATERIAEN UN PROCESO

Dibuje un diagrama de flujo

Anotar todo los valores y las unidades de todas las variables conocidas.

Asignar smbolos algebraicos a las incgnitas de los flujos.


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EJEMPLO

1. En un proceso para fabricar jalea, la fruta macerada que tiene 14% enmasa de slidos solubles, se mezcla con azcar (1,22 kg Azcar/1,00 kgfruta) y pectina (0,0025 kg pectina/1,00 kg fruta). Considere el azcar ypectina como slidos solubles. La mezcla resultante pasa a un evaporadorpara producir una jalea con 67% en masa de slido soluble. Calcule, para unaalimentacin de 1000 kg/h de fruta macerada, los kg/h de mezcla obtenida,

los kg/h de agua evaporada y los kg/h de jalea producida.


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2. En un proceso que produce KNO3, el evaporador a 422 K se alimenta con 1000Kg/h de una solucin que contiene 20% de KNO3 de slido en masa, de ste seobtiene KNO3al 50% de slido en peso. Esta solucin se alimenta a un cristalizadora 311 K, donde se obtiene cristales de KNO3al 96 % de slido en masa. La solucindel descarte del cristalizador contiene 37,5% de KNO3 en masa y se recircula alevaporador. Calcule la cantidad de corriente de recirculacin R en Kg/h y lacorriente de salida de cristales P en Kg/h.

Diagrama simple del proceso

422 K 311 KS Kg/h

50% KNO3

R Kg/h

37,5% KNO3

P Kg/h

96% KNO3

1000 Kg/h

20% KNO3

AGUA


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3. En el proceso de concentracin de jugo de naranja, el zumo recin extrado y filtrado que

contiene 7,08% de slidos en peso, se alimenta a un evaporador. En el evaporador se extrae

agua y el contenido de slidos aumenta al 58% en peso. Para una entrada de 1000 Kg/h.

Calcule la cantidad de las corrientes de jugo concentrado y agua de salida.

Trace un diagrama simple del proceso

EVAPORADOR

1000 Kg/h Jugo

7,08 % Slido

92.92 % agua

B Kg/h H2Ov

P Kg/h Jugo

58 % Slido

42 % agua


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BALANCE CON REACCIN QUMICA

Balance de materia en procesos con reaccin qumica

Formas de solucionar:

1. Balance de sustancias moleculares: La ecuacin se

aplica a cada compuesto qumico.

2. Balance atmico: El balance se aplica a cada elementoque aparece en el proceso.


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Balance de un proceso con reaccin qumica:

1. Para sustancias moleculares

2. Para balance atmico

Ingresa genera = Sale consume

Ingresa = Sale


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EJEMPLO

Considerar la deshidrogenacin del etano en un reactor tipo continuo:


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Problemas: Balance de materiales con Reaccinqumica1.A un sistema de absorcin de amoniaco mediante una corriente de cido clorhdricoal 19 % se hace pasar un caudal de 1000 Kg de aire por hora, con un 9 % de

amoniaco. En la corriente de salida el gas contiene un 0.2 % de amoniaco residual, y la

corriente de cido clorhdrico en la salida de la torre de absorcin presenta una

concentracin del 5% en cido, calcular:

a) El caudal msico de la corriente de gas a la salida.

b) La cantidad de amoniaco recuperado

c) La cantidad de cido

introducida en el sistema.


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2. En un convertidor de amoniaco, la alimentacin fresca (A) es de75,16% de H2, 24,57% de N2y 0,27% de Ar. La alimentacin fresca

se junta con el gas recirculado y entra al reactor con un contenido

del 79,52% en H2, mientras que el gas que sale del separador deamoniaco contiene un 90,01% de H2y nada de amoniaco. Sabiendo

que la purga (P) tiene un 2,7% de Ar, calcular el valor de las

corrientes R (recirculado) y P (purga), expresado en moles por cada

100 moles de alimentacin fresca.

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